初探水利工程软土地基筑堤的技术方法.doc

1、初探水利工程软土地基筑堤的技术方法摘要：软土地基因有复杂的内部结构，特殊的土壤，一直是水利工程建设面临的一个大问题。因此，在开始建设水利项目之前，首先应做好基础土质调查工作，结合软土地基的特点，考虑施工中可能出现的困难，采取科学的方法规划，选择合适的技术处理地基。文章将重点介绍水利工程软土地基筑堤的技术方法，以供参考。 关键词：水利工程，软土地基筑堤，技术方法 中图分类号：TV 文献标识码：A 1、前言 软土地基是水利工程面临的共同问题。筑坝，没有坚实的基础，再牢固的工程都可能会不堪一击，因此，必须加强水利工程中软土基础的处理。 2、水利工程软土地基筑堤的技术方法 软土地基主要是由淤泥或松散性

2、质的土质构成的，这类土质承受压力的能力较差，易被压缩变形。根据实际的实践调查研究表明，通常淤泥软土所能承受的压力为 50kN/m2。为满足水利工程建设的承载力要求，保证水利工程建设顺利进行，确保其作用正常发挥，就必须对软土地基进行优化处理。软土地基常见的施工技术有如下几种： 2.1 置换法 在客观条件允许的情形下，利用置换填土不失为一种很好的软土地基处理方法。具体的操作方法为：利用灰土或者水泥等具有一定硬度的土质来取代软土均匀散落于地基上，以此保证经过洒落后的土质与原来相比具有更高的承载能力，并能逐渐达到水利工程施工要求。这种方法主要的问题在于工程量大，不够经济，为了控制成本，要尽量就地取材。

3、另外，为提高工程的防渗透性，提高地基承受压力的能力，一般需要把替换后的填土夯实处理，而且必要时宜采用分层夯实的方法来加固地基。2.2 排水固结法 为了降低土质中水分含量，增强土体的强度，可以引入排水设备将内部水分排除，减小地基土孔隙率，促使发生固结变形，从而有效地提高地基的牢固度。排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。常用的排水设备包括塑料水管与沙井。 2.3 强夯法 软土地基的施工处理与内部土体的性质密不可分，由沙土与黄土构成的软土，可以通过采用夯锤来对软土夯实处理。被用做夯实土体的夯锤的夯力一般要求在 80kN 以上，以确保土体被牢固夯实，从而保证软土地基具

4、有高度的牢固度与稳定性。以南水北调中线一期工程总干渠潮河段的施工为例，该段渠道地基属粘砂多层结构，以半挖半填为主，挖方深 7m10.5m。渠道底板主要位于细砂、重砂壤土和中壤土中，渠坡主要由细砂、重砂壤土和中壤土构成，其重砂壤土、细砂土质不均，具弱中等透水性，重砂壤土具有地震液化潜势。该施工采用强夯处理时，选择单击夯击能 3000KNm，10 击四遍。前三遍夯锤落距为 15m，第四遍满夯时落距可降为 5m。处理后，对强夯区进行了标贯检测和土样室内试验分析，结果表明地基经强夯处理后消除了地震液化问题，处理质量达到了设计要求。另对于地下水位较高的强夯区，强夯后仍无法合格，可采用垫土方式处理。 2.

5、4 旋喷法 这是一种通过旋喷设备形成旋喷桩来提高地基承压能力的方法，特别适用于冲填土、软粘土等土质的加固。旋喷原理为旋喷桩上面设置一个能够发挥特别功能的注浆管，将这个注浆管放在土层中一定的深度后，缓缓提升，喷嘴将按一定的速度转动，在强压力作用下喷出的水泥固体浆液与土体融合。浆液凝固后即可形成旋喷桩，加固软土地基，有效防止渗水。旋喷桩具有高强度、高牢固度的特点，而且不容易被压缩。但是，需要注意的是，灌前现场灌浆试验是按设计要求作为现场质量管理的一个重要手段，高喷灌浆属隐蔽工程，因此须业主组织设计、监理、施工、质检等部门进行联合验收，并按设计要求进行灌前现场灌浆试验。在采用旋喷方法之前，一定要认真

6、核查土体成分，如果土体中有机质成分多，则不宜采用该加固方法，特别是塘泥土、泥炭土等，应该尽量避免使用。 2.5 桩基法 桩基法是目前的水利工程施工建设中应用较广泛的地基加固方法之一，其中应用最多的是钢筋混凝土管桩与预应力管桩，鉴于其良好的牢固性质，甚至可被用在含水量较大的土体中。仍以南水北调中线一期工程总干渠潮河段为例，施工桩号 SH158+200164+500 渠段，属粘砂多层结构，渠道底板主要位于细砂、重砂壤土和中壤土中，渠坡主要由细砂、重砂壤土和中壤土构成。重砂壤土、细砂土质不均，具弱中等透水性，研究后决定采用挤密砂石桩处理渠道地基。挤密砂石桩桩位采取正三角形布置，桩距为 200cm，桩

7、径为 60cm。在挤密桩施工前，对每根桩的桩位放线进行复核，成桩后检查桩位位置有无偏差，发现偏差和漏桩必须及时纠偏和补桩。施工中挤密砂石桩应间隔（跳打）进行，并由两侧向中间试验成桩，均匀分布，逐步加密，及时夯填。在既有建（构）筑物邻近施工时，应背离建（构）筑物方向进行。另外，要做好施工的质量检验工作，按照设计要求检查每根挤密砂石桩的填料量以及成桩过程中桩管的垂直度、成孔深度、留振时间、拔管速度、反差次数、有效桩长等，并对各项参数及试验情况进行详细记录。 2.6 振动水冲法 这种方法也需要借助于外部机械设备即振冲器来进行加固处理。工作程序为：首先对地基水冲打孔，再把砂石、泥土等填入孔中，利用分层

8、夯实的方法来将填入的材料挤实，保证地基的牢固。需要注意的是，在利用这种方法时，要求初始不排水抗剪强度在 20kPa 以上。 2.7 灌浆法 灌浆处理是水利工程地基处理施工的主要方法，种类和型式均较多。普遍采用液压或气压方式，向地基内部灌入一定量的具有凝固功能的浆液，或通过注浆管把水泥浆液均匀注入土层，赶走原土层中水分或空气，并使土层变形，通过浆液的凝固作用使原土层松散颗粒和裂隙胶结成新的结合体，提高原土层承载力和压缩模量，起到地基加固作用。常用的灌注物质包括水泥浆、粘土浆等。压力注浆施工工序一般为：钻孔清管打管注浆拔管清管。 2.8 土工合成材料加筋加固法 常用于堤坝或路基处理。将路基填土适当

9、地利用土工布垫隔，全面保护软基或者路基不发生偏向的位置移动，形成了移动限制，大大减少了应力水平，提高了路基的硬度，确保了其稳定性；同时也保证了路基的水平横向排水功能。另外，通过加筋加固则能够将原本浩大的工程重量均分到加固材料和地基基础，即使地基上面的工程发生滑动现象，也能通过摩擦力有效防止其脱离，以此来更加牢固地基。需要注意的是，施工中要本着节能环保的原则，尽量减少由于地基处理对地下水体的危害，减少环境危害。 2.9 堤身自重挤淤法 这种方法主要是把坝身加高，使其处于自然的重力状态，在坝身的重力作用下将基础淤泥中的孔隙水分散，提升其应力，增加地基抗剪强度。在挤出淤泥时，为了控制不均匀沉降现象的

10、出现，需要将坝坡放缓。该方法的主要优势在于能够节省资金投入，但是，这种方法一般需要很长的施工工期，仅用于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况，实际中应用较少。 3、水利工程软土地基筑堤的质量控制 3.1 以科学的施工质量控制理论指导质量管理工作。 在现代水利工程软土地基筑堤施工中，预防性施工质量管理理论是现行的、最为科学的施工质量管理理论。通过对影响施工质量因素的控制实现预防质量通病以及质量问题发生的目的。现代水利工程建设施工企业必须建立科学的质量控制观念，以预防性质量控制理论指导水利工程施工质量控制工作，以此保障工程建设施工质量。 3.2 以预防性质量控制理论完善质量控制体系。

11、现代水利工程建设施工企业在引入预防性的质量控制理念与理论的同时，应以预防性质量控制理论作为基础构建并完善企业的施工质量控制体系。根据预防性质量控制理论对水利工程施工过程中的质量控制相关岗位进行优化，明确岗位职责与权限。同时构建完善的施工质量控制体系。该体系能够指导水利工程建设施工过程中各岗位的工作、规范质量相关岗位的工作，同时能够明确岗位职责，避免施工过程中部门间推诿等情况的发生。以完善的施工质量控制体系作为基础，形成规范化、制度化的质量控制管理工作。 3.3 强化技术管理，保障水利工程软土地基筑堤施工质量。 水利工程建设施工技术管理是影响施工质量的重要因素之一。在现代水利工程建设施工前施工方

12、应注重技术交底过程中的沟通与分析。根据施工实际需求对比较低技术文件，明确施工控制与管理的要点。对不技术不明确的地方应技术与设计单位进行沟通，为保障水利工程施工质量奠定基础。在此基础上，施工企业还应注重施工过程中各项技术参数的控制与管理。由现场技术人员以及质量控制人员共同对施工过程的技术参数等进行监督与控制，以此保障施工过程中各项技术要求能够得到贯彻执行。以技术管理作为重点保障水利工程建设施工质量。建立标准化的质量管理制度，在建立了可靠的质量保证体系后，通过长期的实践形成了一整套技术质量管理制度，主要有施工组织设计审批制度、技术交底制度、工序交接验收制度、典型施工制度、质量检验一票否决制等。在工

13、程施工中对不符合质量标准、质量检验达不到合格标准施工工序，实行质量一票否决制，坚决推倒重做，并追究产生的原因和相关人员责任。 3.4 完善施工质量监督控制，保障水利工程软土地基筑堤施工质量 现代水利工程建设中，施工企业在投资方、监理方的双重质量监督下还应完善自身施工质量监督控制体系。在原有施工质量管理体系的基础上，有施工单位总部质量监督部门定期或不定期的对施工过程的质量管理工作、施工质量进行抽检，以此督促施工项目部的质量管理工作，保障水利工程建设施工质量。 结语 在我国的一些气候比较湿润，或者临近海洋与湖泊等地区，土质主要为淤泥性质，土体含水量较大，作为地基的土质呈现为软土，十分不利于工程建设，为了保证水利工程软土地基筑堤建设的顺利进行，必须要对这些软土地基进行施工处理以保障工程的建设质量，减少危险与灾害的发生，实现水利工程作用的有效发挥。 参考文献 1钟家驹.谈混凝土面板堆石坝的发展和面板裂缝问题J. 陕西水利. 1991 (5). 2 田科宏, 田波, 乔晓涛. 混凝土面板堆石坝面板裂缝分析和处理工艺探索J. 中国建筑防水. 2012 (10). 3唐启坤, 张忠英. 浅析水工建筑物的破坏形式及防治措施J. 陕西水利. 2010 (5).